Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen · Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und...
Transcript of Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen · Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und...
Druckluftinnovation erfolgreich
umsetzenPraxisbeispiele und Leistungen des
VDI ZRE
Seite 1 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
© Ansgar van Treeck
Kai Surdyk
VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
Arbeitskreis Energieeffizienz der
CLEANTECH Initiative Ostdeutschland
Chemnitz, 07.11.2017
■ Fokus auf Ressourceneffizienz in der
betrieblichen Praxis durch Anbindung
an den VDI
■ Kompetenzzentrum für
VDI Zentrum Ressourceneffizienz (VDI ZRE)
Seite 2 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
■ Kompetenzzentrum für
bedarfsgerechte Aufbereitung von
technischem RE-Wissen für KMU
■ Setzung von Standards durch
Entwicklung von VDI-Richtlinien zur
Ressourceneffizienz in
Zusammenarbeit mit dem VDI e. V.
© Norsk Hydro
© VDI/Thomas Ernsting
VDI ZRE - Produkte und Schwerpunkte
Studien/ KurzanalysenSystematisierung mit Prozessketten
InnovationsradarRessourcenchecks
Foto: © beermedia –Fotolia.com
Seite 3 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
Kostenrechner Filmprojekte VDI-Handbuch Ressourceneffizienz
in Kooperation mit dem VDI e.V.
Foto: © beermedia
Qualifizierung & Veranstaltungen
VDI ZRE - Produkte und Schwerpunkte
Studien/ KurzanalysenSystematisierung mit Prozessketten
InnovationsradarRessourcenchecks
Foto: © beermedia –Fotolia.com
Seite 4 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
Kostenrechner Filmprojekte VDI-Handbuch Ressourceneffizienz
in Kooperation mit dem VDI e.V.
Foto: © beermedia
Qualifizierung & Veranstaltungen
Was sind Prozesskette und Ressourcencheck?
Seite 5 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
Die Prozessketten und Ressourcenchecks stellen
Hilfen zur Selbsthilfe für KMU dar.
Ansätze zur Steigerung der Ressourceneffizienz
Produktentwicklung
� Materialsubstitution
� Leichtbauweise
� Recyclinggerechtheit
� Produkt-Service-Systeme
� Dokumentation
Produktentwicklung
� Materialsubstitution
� Leichtbauweise
� Recyclinggerechtheit
� Produkt-Service-Systeme
� Dokumentation
Seite 6 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
� Dokumentation
� etc.
Produktionsprozess
� Prozessauswahl
� Parameteroptimierung
� Prozessentw./-optimierung
� Verschnittoptimierung
� Arbeitsanleitungen
� etc.
Produktionsinfrastruktur
� Lagerhaltung
� Beleuchtung
� Transport
� Steuerungstechnik
� Druckluft
� etc.
� Dokumentation
� etc.
Was ist die Produktionsinfrastruktur?
Ist die Gesamtheit der
Seite 7 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
Ist die Gesamtheit der
Produktionsperipherie, mit deren Hilfe
Fertigungsprozesse unterstützt werden.
Was ist die Produktionsinfrastruktur?
Seite 8 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
Produktionsinfrastruktur
� Druckluftaufbereitung
Gute-Praxis-Beispiele
Seite 9 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
� Druckluftaufbereitung
� Druckluftregelung und -steuerung
� Druckluftverteilung
� Wärmerückgewinnung
ProduktionsinfrastrukturGute-Praxis-Beispiele
� Sahm GmbH + Co. KG
� durch EffCheck Rheinland-Pfalz beraten
� Optimierung der Druckluftaufbereitung und Bereitstellung
Seite 10 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
� Optimierung der Druckluftaufbereitung und Bereitstellung
ProduktionsinfrastrukturGute-Praxis-Beispiele
� Chemotechnische Abpack-Service GmbH
� durch EffCheck Rheinland-Pfalz beraten
Seite 11 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
ProduktionsinfrastrukturGute-Praxis-Beispiele
� Metalltechnik Menges GmbH
� durch EffCheck Rheinland-Pfalz beraten
Seite 12 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
ProduktionsinfrastrukturGute-Praxis-Beispiele
� Kreck Metallwarenfabrik GmbH
� durch Hessen-PIUS gefördert
Seite 13 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
VDI ZRE - Produkte und Schwerpunkte
Studien/ KurzanalysenSystematisierung mit Prozessketten
InnovationsradarRessourcenchecks
Foto: © beermedia –Fotolia.com
Seite 14 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
Kostenrechner Filmprojekte VDI-Handbuch Ressourceneffizienz
in Kooperation mit dem VDI e.V.
Foto: © beermedia
Qualifizierung & Veranstaltungen
■ Titel: „Ressourceneffizienz durch Industrie 4.0 –
Potenziale für KMU des verarbeitenden Gewerbes“
■ Auftraggeber:
� VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
� Umweltministerien Baden-Württemberg,
Studie zu Ressourceneffizienz und Industrie 4.0
Seite 15 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
� Umweltministerien Baden-Württemberg,
Bayern und Rheinland-Pfalz,
� Wirtschaftsministerium Hessen
■ Auftragnehmer:
� TU Darmstadt (IWAR, PTW, DiK)
� Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung
� Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH
■ Bearbeitungszeitraum: 01.03.2016 – 31.03.2017
© VDI ZRE
Industrie 4.0 ist die Möglichkeiten der Vernetzung
technischer Systeme in Echtzeit
Industrie 4.0
Seite 16 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
Revolution in drei technologischen Punkten:
� Horizontale Vernetzung
� Vertikale Integration
� Echtzeit-Optimierung komplexer Wertschöpfungssysteme
Quelle: Wissenschaftliche Gesellschaft für Produktionstechnik WGP e.V. (Hrsg.) „WGP-Standpunkt Industrie 4.0
� Ermittlung des Ist-Stands der Digitalisierung in KMU
� Ableitung von Maßnahmen der Digitalisierung
Ziele der Studie
Seite 17 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
� Ermittlung Ressourceneinsparungen und -verbräuchen der
Digitalisierung
� Ableitung von Handlungsempfehlungen für KMU, Politik und
Wissenschaft
■ Zehn Fallstudien
■ KMU des verarbeitenden
Gewerbes
■ Anbieter und Anwender
SMB Schwede
Maschinenbau GmbH
Sensitec GmbH
Wetropa Kunststoffverarbeitung
GmbH & Co.KG
MAINCOR Rohrsysteme
Studie zu Ressourceneffizienz und Industrie 4.0
Seite 18 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
■ Anbieter und Anwender
■ Branchen:
� Maschinenbau
� Kunststoff
� Elektroindustrie
■ Identifikation von 10
Praxisanwendungen
Hermos AG
Festo AG & Co. KG J. Schmalz GmbH
Mader GmbH & Co. KG
C&C Bark Metalldruckguss
und Formenbau GmbH
Sensitec GmbH
Sanner GmbHGmbH & Co. KG
■ Einspareffekte durch Unternehmer im Interview oder Fragebogen
geschätzt (bis zu 25%)
■ Identifikation von Einspareffekten
� Vermeidung von Abfall
Analyse von Praxisanwendungen
Seite 19 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
� Vermeidung von Abfall
� Einsparung von elektrischer Energie
� Verringerung der Fehlerrate
� Einsparung von Lagerraum
� Verringerung des Materialeinsatzes
� Einsparung von Transporten
Maßnahmen der digitalen Transformation
Vernetzung von Sensoren und Aktoren
Einsatz Digitaler Objektgedächtnisse
Dezentrale Steuerung
Werkunterstützung und Assistenz
M1
M2
M3
M4
■ 11 generische
Maßnahmen der
digitalen
Transformation, die
Einsparungen
Seite 20 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
Durchgängige Datenintegration
Virtuelle Produktentwicklung
Dynamisch kooperierende Systeme und Modularisierung
Einsatz von Ortungs- und Lokalisierungssystemen
Zustandsüberwachung
Prädikative Wartung
Cloud Computing
M5
M6
M7
M8
M9
M10
M11
Einsparungen
betrieblicher
Ressourcen bewirken
■ Durch Kombination
der Maßnahmen
können individuelle
Praxisanwendungen
umgesetzt werden
■ Unternehmen stehen am Anfang der Digitalisierung
■ Ressourceneffizienz ist (bisher) keine Motivation für Digitalisierung
■ Digitalisierung der Industrie trägt zur Einsparung von Ressourcen bei
Ergebnisse und Erkenntnisse der Studie
Seite 21 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
■ Ressourceneinsatz der Digitalisierung kann die erreichten
Einsparungen auch übersteigen
■ Ressourcenverbräuche sind inner- und außerbetrieblich
weitestgehend unbekannt
� Ressourceneffizienz sollte bei der Digitalisierung von Anfang an
einbezogen werden
Industrie 4.0 Praxisanwendungen
Seite 22 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
Industrie 4.0 Praxisanwendungen
■ Mader GmbH & Co. KG: Konzeption, Implementierung und
Servicedienstleistungen für Druckluftsysteme
■ Ausgangssituation: Manuelle Dokumentation von Leckagen ohne deren
Analyse
■ Lösungsansatz:
Druckluft-Leckage-App
Seite 23 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
■ Lösungsansatz:
� Bereitstellung eines Services zur Erfassung und Bewertung von
Druckluftleckagen per App
■ Erfassung von Leckagen per Ultraschallmessgerät und anschließender
Kennzeichnung mittels QR-Code
Druckluft-Leckage-App
Seite 24 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
© VDI ZRE© VDI ZRE
■ Erfassung, Analyse und Bereitstellung der Leckagedaten über App und
Software
Druckluft-Leckage-App
Seite 25 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
© VDI ZRE © VDI ZRE
■ Einspareffekt:
� Bis 50 %
elektrische
Energie
Stoffstromanalyse
Druckluft-Leckage-App
Seite 26 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
Energie
� Material
© VDI ZRE
■ Einsparungen durch
Behebung der
Leckagen übertreffen
Aufwendungen für
Quantitative Analyse
Druckluft-Leckage-App
1.200.000
1.400.000
1.600.000
1.800.000
Em
issi
on
Ho
chre
chn
un
g f
ür
ve
rarb
eit
en
de
s G
ew
erb
e
Druckluft-Leckage-App
Seite 27 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
Aufwendungen für
notwendige zusätzliche
Systemelemente
(Computer, Endgerät
und Software)
konservativ optimistisch
CO2-Einsparung in t 462.508 1.618.776
CO2-Aufwand in t -16.154 -37.500
-200.000
0
200.000
400.000
600.000
800.000
1.000.000
1.200.000
Ein
ge
spa
rte
CO
2-E
mis
sio
nH
och
rech
nu
ng
fü
r ve
rarb
eit
en
de
s G
ew
erb
e
in D
tl.
pro
Ja
hr
■ HK1: Ermittlung des Reifegrads der Digitalisierung und Auswahl von Maßnahmen
Drei Handlungsempfehlungen für KMU
Seite 28 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
■ HK2: Erfassung und Auswertung von Ressourcendaten
■ HK3: Entwicklung von Strategien für Ressourceneffizienz im
Unternehmen
VDI ZRE - Produkte und Schwerpunkte
Studien/ KurzanalysenSystematisierung mit Prozessketten
InnovationsradarRessourcenchecks
Foto: © beermedia –Fotolia.com
Seite 29 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
Kostenrechner Filmprojekte VDI-Handbuch Ressourceneffizienz
in Kooperation mit dem VDI e.V.
Foto: © beermedia
Qualifizierung & Veranstaltungen
Kontakt
VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
Bertolt-Brecht-Platz 3
10117 Berlin
:
Seite 30 | Druckluftinnovation erfolgreich umsetzen | 07.11.2017 | Kai Surdyk
© VDI Zentrum Ressourceneffizienz GmbH
:
Kai Surdyk
Tel.: +49 30 27 59 506-35
Fax: +49 30 27 59 506-30
www.vdi-zre.de
www.ressource-deutschland.de